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Signed-off-by: Nikolaj Bjorner <nbjorner@microsoft.com>
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183
src/qe/qsat.cpp
183
src/qe/qsat.cpp
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@ -536,6 +536,13 @@ namespace qe {
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);
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}
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};
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enum qsat_mode {
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qsat_qe,
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qsat_qe_rec,
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qsat_sat,
|
||||
qsat_maximize
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};
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class qsat : public tactic {
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||||
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@ -559,8 +566,7 @@ namespace qe {
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vector<app_ref_vector> m_vars; // variables from alternating prefixes.
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unsigned m_level;
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model_ref m_model;
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bool m_qelim; // perform quantifier elimination
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bool m_force_elim; // force elimination of variables during projection.
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qsat_mode m_mode;
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app_ref_vector m_avars; // variables to project
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||||
app_ref_vector m_free_vars;
|
||||
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||||
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@ -584,12 +590,12 @@ namespace qe {
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SASSERT(validate_model(asms));
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||||
TRACE("qe", k.display(tout); display(tout << "\n", *m_model.get()); display(tout, asms); );
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||||
push();
|
||||
break;
|
||||
break;
|
||||
case l_false:
|
||||
switch (m_level) {
|
||||
case 0: return l_false;
|
||||
case 1:
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||||
if (!m_qelim) return l_true;
|
||||
if (m_mode == qsat_sat) return l_true;
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||||
if (m_model.get()) {
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||||
project_qe(asms);
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}
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||||
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@ -672,7 +678,7 @@ namespace qe {
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m_pred_abs.get_free_vars(fml, vars);
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||||
m_vars.push_back(vars);
|
||||
vars.reset();
|
||||
if (m_qelim) {
|
||||
if (m_mode != qsat_sat) {
|
||||
is_forall = true;
|
||||
hoist.pull_quantifier(is_forall, fml, vars);
|
||||
m_vars.push_back(vars);
|
||||
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@ -858,12 +864,18 @@ namespace qe {
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|||
get_core(core, m_level);
|
||||
SASSERT(validate_core(core));
|
||||
get_vars(m_level);
|
||||
m_mbp(m_force_elim, m_avars, mdl, core);
|
||||
fml = negate_core(core);
|
||||
add_assumption(fml);
|
||||
m_answer.push_back(fml);
|
||||
m_free_vars.append(m_avars);
|
||||
pop(1);
|
||||
m_mbp(force_elim(), m_avars, mdl, core);
|
||||
if (m_mode == qsat_maximize) {
|
||||
maximize(core, mdl);
|
||||
pop(1);
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
fml = negate_core(core);
|
||||
add_assumption(fml);
|
||||
m_answer.push_back(fml);
|
||||
m_free_vars.append(m_avars);
|
||||
pop(1);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
void project(expr_ref_vector& core) {
|
||||
|
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@ -878,7 +890,7 @@ namespace qe {
|
|||
|
||||
get_vars(m_level-1);
|
||||
SASSERT(validate_project(mdl, core));
|
||||
m_mbp(m_force_elim, m_avars, mdl, core);
|
||||
m_mbp(force_elim(), m_avars, mdl, core);
|
||||
m_free_vars.append(m_avars);
|
||||
fml = negate_core(core);
|
||||
unsigned num_scopes = 0;
|
||||
|
|
@ -889,7 +901,7 @@ namespace qe {
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|||
if (level.max() == UINT_MAX) {
|
||||
num_scopes = 2*(m_level/2);
|
||||
}
|
||||
else if (m_qelim && !m_force_elim) {
|
||||
else if (m_mode == qsat_qe_rec) {
|
||||
num_scopes = 2;
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
|
|
@ -903,7 +915,7 @@ namespace qe {
|
|||
|
||||
pop(num_scopes);
|
||||
TRACE("qe", tout << "backtrack: " << num_scopes << " new level: " << m_level << "\nproject:\n" << core << "\n|->\n" << fml << "\n";);
|
||||
if (m_level == 0 && m_qelim) {
|
||||
if (m_level == 0 && m_mode != qsat_sat) {
|
||||
add_assumption(fml);
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
|
|
@ -919,9 +931,13 @@ namespace qe {
|
|||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
expr_ref negate_core(expr_ref_vector& core) {
|
||||
expr_ref negate_core(expr_ref_vector const& core) {
|
||||
return ::push_not(::mk_and(core));
|
||||
}
|
||||
|
||||
bool force_elim() const {
|
||||
return m_mode != qsat_qe_rec;
|
||||
}
|
||||
|
||||
expr_ref elim_rec(expr* fml) {
|
||||
expr_ref tmp(m);
|
||||
|
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@ -1135,7 +1151,7 @@ namespace qe {
|
|||
|
||||
public:
|
||||
|
||||
qsat(ast_manager& m, params_ref const& p, bool qelim, bool force_elim):
|
||||
qsat(ast_manager& m, params_ref const& p, qsat_mode mode):
|
||||
m(m),
|
||||
m_mbp(m),
|
||||
m_fa(m),
|
||||
|
|
@ -1144,10 +1160,10 @@ namespace qe {
|
|||
m_answer(m),
|
||||
m_asms(m),
|
||||
m_level(0),
|
||||
m_qelim(qelim),
|
||||
m_force_elim(force_elim),
|
||||
m_mode(mode),
|
||||
m_avars(m),
|
||||
m_free_vars(m)
|
||||
m_free_vars(m),
|
||||
m_value(m)
|
||||
{
|
||||
reset();
|
||||
}
|
||||
|
|
@ -1182,7 +1198,7 @@ namespace qe {
|
|||
// fail if cores. (TBD)
|
||||
// fail if proofs. (TBD)
|
||||
|
||||
if (!m_force_elim) {
|
||||
if (m_mode == qsat_qe_rec) {
|
||||
fml = elim_rec(fml);
|
||||
in->reset();
|
||||
in->inc_depth();
|
||||
|
|
@ -1193,7 +1209,7 @@ namespace qe {
|
|||
|
||||
reset();
|
||||
TRACE("qe", tout << fml << "\n";);
|
||||
if (m_qelim) {
|
||||
if (m_mode != qsat_sat) {
|
||||
fml = push_not(fml);
|
||||
}
|
||||
hoist(fml);
|
||||
|
|
@ -1211,11 +1227,12 @@ namespace qe {
|
|||
case l_false:
|
||||
in->reset();
|
||||
in->inc_depth();
|
||||
if (m_qelim) {
|
||||
if (m_mode == qsat_qe) {
|
||||
fml = ::mk_and(m_answer);
|
||||
in->assert_expr(fml);
|
||||
}
|
||||
else {
|
||||
SASSERT(m_mode == qsat_sat);
|
||||
in->assert_expr(m.mk_false());
|
||||
}
|
||||
result.push_back(in.get());
|
||||
|
|
@ -1262,12 +1279,110 @@ namespace qe {
|
|||
}
|
||||
|
||||
tactic * translate(ast_manager & m) {
|
||||
return alloc(qsat, m, m_params, m_qelim, m_force_elim);
|
||||
}
|
||||
return alloc(qsat, m, m_params, m_mode);
|
||||
}
|
||||
|
||||
app* m_objective;
|
||||
expr_ref m_value;
|
||||
mbp::bound_type m_bound;
|
||||
bool m_was_sat;
|
||||
|
||||
lbool maximize(expr_ref_vector const& fmls, app* t, expr_ref& value, mbp::bound_type& bound) {
|
||||
expr_ref_vector defs(m);
|
||||
expr_ref fml = negate_core(fmls);
|
||||
hoist(fml);
|
||||
m_objective = t;
|
||||
m_value = 0;
|
||||
m_bound = mbp::unbounded;
|
||||
m_was_sat = false;
|
||||
m_pred_abs.abstract_atoms(fml, defs);
|
||||
fml = m_pred_abs.mk_abstract(fml);
|
||||
m_ex.assert_expr(mk_and(defs));
|
||||
m_fa.assert_expr(mk_and(defs));
|
||||
m_ex.assert_expr(fml);
|
||||
m_fa.assert_expr(m.mk_not(fml));
|
||||
lbool is_sat = check_sat();
|
||||
switch (is_sat) {
|
||||
case l_false:
|
||||
if (!m_was_sat) {
|
||||
return l_false;
|
||||
}
|
||||
break;
|
||||
case l_true:
|
||||
UNREACHABLE();
|
||||
break;
|
||||
case l_undef:
|
||||
std::string s = m_ex.k().last_failure_as_string();
|
||||
if (s == "ok") {
|
||||
s = m_fa.k().last_failure_as_string();
|
||||
}
|
||||
throw tactic_exception(s.c_str());
|
||||
}
|
||||
value = m_value;
|
||||
bound = m_bound;
|
||||
return l_true;
|
||||
}
|
||||
|
||||
void maximize(expr_ref_vector const& core, model& mdl) {
|
||||
TRACE("qe", tout << "maximize: " << core << "\n";);
|
||||
m_was_sat |= !core.empty();
|
||||
if (core.empty()) {
|
||||
m_ex.assert_expr(m.mk_false());
|
||||
m_fa.assert_expr(m.mk_false());
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
expr_ref bound(m);
|
||||
m_bound = m_mbp.maximize(core, mdl, m_objective, m_value, bound);
|
||||
switch (m_bound) {
|
||||
case mbp::unbounded:
|
||||
m_ex.assert_expr(m.mk_false());
|
||||
m_fa.assert_expr(m.mk_false());
|
||||
break;
|
||||
case mbp::strict:
|
||||
m_ex.assert_expr(bound);
|
||||
break;
|
||||
case mbp::non_strict:
|
||||
m_ex.assert_expr(bound);
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
};
|
||||
|
||||
|
||||
lbool maximize(expr_ref_vector const& fmls, app* t, expr_ref& value, mbp::bound_type& bound, params_ref const& p) {
|
||||
ast_manager& m = fmls.get_manager();
|
||||
qsat qs(m, p, qsat_maximize);
|
||||
return qs.maximize(fmls, t, value, bound);
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
|
||||
tactic * mk_qsat_tactic(ast_manager& m, params_ref const& p) {
|
||||
return alloc(qe::qsat, m, p, qe::qsat_sat);
|
||||
}
|
||||
|
||||
tactic * mk_qe2_tactic(ast_manager& m, params_ref const& p) {
|
||||
return alloc(qe::qsat, m, p, qe::qsat_qe);
|
||||
}
|
||||
|
||||
tactic * mk_qe_rec_tactic(ast_manager& m, params_ref const& p) {
|
||||
return alloc(qe::qsat, m, p, qe::qsat_qe_rec);
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
#if 0
|
||||
|
||||
class min_max_opt {
|
||||
struct imp;
|
||||
imp* m_imp;
|
||||
public:
|
||||
min_max_opt(ast_manager& m);
|
||||
~min_max_opt();
|
||||
void add(expr* e);
|
||||
void add(expr_ref_vector const& fmls);
|
||||
lbool check(svector<bool> const& is_max, app_ref_vector const& vars, app* t);
|
||||
};
|
||||
|
||||
struct min_max_opt::imp {
|
||||
ast_manager& m;
|
||||
|
|
@ -1346,20 +1461,4 @@ namespace qe {
|
|||
return m_imp->check(is_max, vars, t);
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
};
|
||||
|
||||
tactic * mk_qsat_tactic(ast_manager& m, params_ref const& p) {
|
||||
return alloc(qe::qsat, m, p, false, true);
|
||||
}
|
||||
|
||||
tactic * mk_qe2_tactic(ast_manager& m, params_ref const& p) {
|
||||
return alloc(qe::qsat, m, p, true, true);
|
||||
}
|
||||
|
||||
tactic * mk_qe_rec_tactic(ast_manager& m, params_ref const& p) {
|
||||
return alloc(qe::qsat, m, p, true, false);
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
#endif
|
||||
|
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